專(zhuān)利名稱(chēng)：汽車(chē)尾氣廢熱回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車(chē)尾氣廢熱回收裝置。
背景技術(shù)：
汽車(chē)排放的尾氣溫度最高可以達(dá)到900°C左右，如果直接排放到空氣中，將會(huì)浪費(fèi)很多能量，降低了燃料的利用率，故有效的回收汽車(chē)尾氣廢熱是有必要的。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)可以利用低品位熱源，在回收汽車(chē)廢熱上還是很有應(yīng)用前景的。但現(xiàn)有的采用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)回收汽車(chē)廢熱的裝置普遍存在以下幾個(gè)缺陷廢熱回收效率低；斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的加熱器安裝在汽車(chē)排氣管的凈化器前端，降低了凈化器的反應(yīng)溫度，增加了汽車(chē)尾氣中有害氣體的含量；斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在汽車(chē)排氣管中的加熱器增加了排氣管道中的背壓，降低了內(nèi)燃機(jī)的效率。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而提出一種利用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車(chē)尾氣廢熱進(jìn)行回收的裝置，其可以有效的解決凈化器溫度降低和背壓升高的問(wèn)題， 并在一定程度上提高了廢熱的回收效率。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是汽車(chē)尾氣廢熱回收裝置，包括有凈化器，消聲器和斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括有加熱器、配氣汽缸、配氣活塞、動(dòng)力汽缸、動(dòng)力活塞、冷卻器、回?zé)崞骷巴馆啓C(jī)構(gòu)，其特征在于加熱器位于凈化器的后部，加熱器的內(nèi)壁一側(cè)與消聲器的一側(cè)外壁重合，加熱器的另一側(cè)與回?zé)崞飨噙B，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與發(fā)電機(jī)相連，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。按上述方案，所述的加熱器的外壁設(shè)有隔熱材料層。按上述方案，所述的消聲器為主消聲器或前消聲器。本實(shí)用新型在工作時(shí)，高溫廢氣給加熱器加熱，不會(huì)增加排氣管道中的背壓，并且在加熱器的外壁涂有隔熱材料，減少了工質(zhì)加熱部分熱能的流失，此外消聲器的表面積較大，加熱器所能吸收的熱量也就較多，故可以提高裝置的廢熱回收效率。工作原理是高溫廢氣從內(nèi)燃機(jī)排出后經(jīng)排氣歧管和凈化器后流入前或者主消聲器。在消聲器中，高溫廢氣對(duì)加熱器內(nèi)壁加熱，致使加熱器內(nèi)的工質(zhì)受熱膨脹，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，之后膨脹氣體在冷卻器中冷卻再經(jīng)回?zé)崞髁魅爰訜崞?，反?fù)的進(jìn)行這樣的循環(huán)。其中活塞運(yùn)動(dòng)做功得到的能量通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳輸至發(fā)電機(jī)。本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、加熱器安裝在凈化器總成后端，不會(huì)影響凈化器的反應(yīng)溫度，避免了汽車(chē)尾氣中有害氣體含量增加；2、本實(shí)用新型的廢熱回收裝置安裝在排氣系統(tǒng)的外表面，不會(huì)影響排氣系統(tǒng)中的背壓，避免因背壓增大而引起的內(nèi)燃機(jī)效率降低；3、將斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的加熱器設(shè)計(jì)在散熱面積較大的消聲器上，增加了加熱器熱交換的面積，使所能吸收的熱能增加，從而提高了裝置的廢熱回收效率；4、由于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的加熱器從消聲器表面吸收熱量會(huì)降低消聲器內(nèi)部廢氣的溫度，這樣會(huì)導(dǎo)致廢氣中的聲速下降，聲波波長(zhǎng)變小，從而可以減小消聲器的體積。

圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如附圖1所示，汽車(chē)尾氣廢熱回收裝置，包括內(nèi)燃機(jī)1、排氣歧管2、凈化器3、前消聲器4、主消聲器5、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)7、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8、發(fā)電機(jī)9，其中，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)7由加熱器 6、配氣汽缸10、配氣活塞11、動(dòng)力汽缸12、動(dòng)力活塞15、冷卻器13、回?zé)崞?4及凸輪機(jī)構(gòu)等組成。在本實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)1排出的廢氣通過(guò)排氣歧管2和凈化器3后進(jìn)入前消聲器4。本實(shí)用新型的加熱器6安裝在凈化器3的后部，故不會(huì)影響凈化器3的反應(yīng)溫度。 為了增大加熱器6的吸熱面積，避免排氣管道背壓升高，本實(shí)用新型以加熱器6的內(nèi)壁作為前消聲器4 (或主消聲器5)的外壁(即加熱器的內(nèi)壁一側(cè)與消聲器的一側(cè)外壁重合)；加熱器的另一側(cè)與回?zé)崞?4相連，在加熱器6的外壁涂一層隔熱材料，可減少熱能的流失，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8與發(fā)電機(jī)9相連，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。加熱器6高效的吸收熱能致使其內(nèi)部的工質(zhì)膨脹，膨脹的工質(zhì)推動(dòng)配氣活塞11以驅(qū)動(dòng)工質(zhì)在加熱器6、冷卻器13和回?zé)崞?4之間流通；同時(shí)膨脹的工質(zhì)還會(huì)推動(dòng)動(dòng)力活塞 15做功，然后通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8將所做的功輸入到發(fā)電機(jī)9，讓發(fā)電機(jī)發(fā)電。做功后的工質(zhì)經(jīng)冷卻器13冷卻后通過(guò)回?zé)崞?4最終回到加熱器6中，完成一次循環(huán)。上述實(shí)施例將汽車(chē)尾氣的熱能轉(zhuǎn)化成了高品位的電能，從而可以為汽車(chē)其它設(shè)備提供能源。同時(shí)還解決了以往因廢熱回收裝置的安裝所引起的凈化器反應(yīng)溫度下降和排氣管背壓升高的問(wèn)題。本專(zhuān)利的應(yīng)用不限于汽車(chē)尾氣廢熱回收，還可以利用在其他各種車(chē)輛，如坦克，船舶等以?xún)?nèi)燃機(jī)為驅(qū)動(dòng)源的設(shè)備中。
權(quán)利要求1.汽車(chē)尾氣廢熱回收裝置，包括有凈化器，消聲器和斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括有加熱器(6)、配氣汽缸(10)、配氣活塞(11)、動(dòng)力汽缸(12)、動(dòng)力活塞(15)、冷卻器 (13)、回?zé)崞?14)及凸輪機(jī)構(gòu)，其特征在于加熱器位于凈化器的后部，加熱器的內(nèi)壁一側(cè)與消聲器的一側(cè)外壁重合，加熱器的另一側(cè)與回?zé)崞?14)相連，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu) (8)與發(fā)電機(jī)(9)相連，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
2.按權(quán)利要求1所述的汽車(chē)尾氣廢熱回收裝置，其特征在于所述的加熱器的外壁設(shè)有隔熱材料層。
3.按權(quán)利要求1或2所述的汽車(chē)尾氣廢熱回收裝置，其特征在于所述的消聲器為主消聲器或前消聲器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種汽車(chē)尾氣廢熱回收裝置，包括有凈化器，消聲器和斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于加熱器位于凈化器的后部，加熱器的內(nèi)壁一側(cè)與消聲器的一側(cè)外壁重合，加熱器的另一側(cè)與回?zé)崞飨噙B，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與發(fā)電機(jī)相連。本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、加熱器安裝在凈化器總成后端，避免了汽車(chē)尾氣中有害氣體含量增加；2、不會(huì)影響排氣系統(tǒng)中的背壓；3、提高了裝置的廢熱回收效率；4、由于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的加熱器從消聲器表面吸收熱量會(huì)降低消聲器內(nèi)部廢氣的溫度，這樣會(huì)導(dǎo)致廢氣中的聲速下降，聲波波長(zhǎng)變小，從而可以減小消聲器的體積。
文檔編號(hào)F01N5/02GK202157849SQ20112024571
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者吳超群, 廖繼莉, 徐進(jìn), 汪三龍 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)